回寨后，曹操请庞统入帐，设宴共饮，谈论兵法。庞统高谈阔论，应答如流。
曹操深为敬服，殷勤款待。庞统假装醉酒，问：“军中可有良医？”曹操问其用意，庞统说：“水军多病，需良医医治。”当时曹军因水土不服，呕吐不止，多有死亡，曹操正为此忧虑；听庞统提及，便追问。
庞统说：“丞相训练水军之法虽妙，但仍有不足。”曹操再三请教，庞统说：“我有一计，可使水军无病无灾，安稳成功。”曹操大喜，问是何计。
庞统说：“大江之中，潮起潮落，风浪不息；北方士兵不习惯乘船，受此颠簸，便生疾病。若将大船小船搭配，或三十为一排，或五十为一排，首尾用铁环连锁，上铺阔板，不仅人可渡，马亦可走。如此航行，任他风浪潮水起伏，又有何惧？”曹操离席拜谢：“若非先生妙计，怎能破东吴！”庞统说：“此乃愚见，丞相自行决断。”曹操立即传令，命军中铁匠连夜打造连环大钉，锁住船只。
众军闻之，皆大欢喜。后人作诗赞道：“赤壁鏖兵用火攻，运筹决策尽皆同。若非庞统连环计，公瑾安能立大功？”庞统又对曹操说：“我观江东豪杰，多有怨恨周瑜者；我愿凭三寸不烂之舌，为丞相说服他们来降。周瑜孤立无援，必为丞相所擒。周瑜一破，刘备便无所依靠。”曹操说：“先生若成大功，我必奏明天子，封你为三公。”庞统说：“我不为富贵，只为救万民。丞相渡江后，切勿杀害百姓。”曹操说：“我替天行道，怎忍杀戮百姓！”庞统请求曹操发布榜文，以安抚宗族。
曹操问：“先生家属现居何处？”庞统答：“就在江边。若得此榜，可保平安。”曹操命人写榜文，签字后交给庞统。
庞统拜谢：“我离开后，丞相速速进兵，莫让周瑜察觉。”曹操点头同意。
庞统拜别，到江边正要上船，忽见岸上一人，身穿道袍，头戴竹冠，一把拉住庞统说：“你好大胆！黄盖用苦肉计，阚泽献诈降书，你又来献连环计：只怕火烧不尽！你们使出这等毒计，只能瞒曹操，却瞒不过我！”庞统吓得魂飞魄散。
正是：莫道东南能制胜，谁云西北独无人？